DE102016207131A1

DE102016207131A1 - Exhaust gas turbocharger with a heat shield

Info

Publication number: DE102016207131A1
Application number: DE102016207131.9A
Authority: DE
Inventors: Marc Hiller
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2017-11-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für einen Verbrennungsmotor, der ein Turbinengehäuse, ein Verdichtergehäuse und ein Lagergehäuse mit einem das Lagergehäuse zum Turbinengehäuse hin begrenzenden Lagerschild aufweist, wobei zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse ein Hitzeschild mit definiertem Abstand zum Lagerschild angeordnet ist. Zur Gewährleistung eines minimalen Abstands zwischen Lagerschild und Hitzeschild im Betrieb, sind ein oder mehrere Abstandshalter zwischen Lagerschild und Hitzeschild angeordnet, die einen Minimalabstand zwischen Hitzeschild und Lagerschild gewährleisten. Vorteilhaft kommt dabei bei wärmebedingtem Verzug des Hitzeschildes nur eine auf eine Berührungsfläche der Abstandshalter begrenzte Berührung zwischen Hitzeschild und Lagerschild zustande und die wärmeabschirmende Wirkung des Hitzeschildes bleibt unter allen Betriebsbedingungen erhalten.The invention relates to an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine having a turbine housing, a compressor housing and a bearing housing with the bearing housing to the turbine housing limiting end shield, wherein between the turbine housing and the bearing housing a heat shield with a defined distance to the bearing plate is arranged. To ensure a minimum distance between the bearing plate and heat shield during operation, one or more spacers between the bearing plate and heat shield are arranged, which ensure a minimum distance between the heat shield and bearing plate. Advantageously, in heat-induced distortion of the heat shield only limited to a contact surface of the spacer contact between the heat shield and end shield and the heat-shielding effect of the heat shield remains under all operating conditions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für einen Verbrennungsmotor, der zwischen seiner Abgasturbine und seinem Läuferlager ein Hitzeschild aufweist. The invention relates to an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine having a heat shield between its exhaust turbine and its rotor bearing.

Abgasturbolader werden vermehrt zur Leistungssteigerung bei Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dies geschieht immer häufiger mit dem Ziel den Verbrennungsmotor bei gleicher oder gar gesteigerter Leistung in Baugröße und Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig den Verbrauch und somit den CO₂-Ausstoß, im Hinblick auf immer strenger werdende gesetzliche Vorgaben diesbezüglich, zu verringern. Das Wirkprinzip besteht darin, die im Abgasstrom enthaltene Energie zu nutzen um den Druck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zu erhöhen und so eine bessere Befüllung des Brennraumes mit Luft-Sauerstoff zu bewirken und somit mehr Treibstoff, Benzin oder Diesel, pro Verbrennungsvorgang umsetzen zu können, also die Leistung des Verbrennungsmotors zu erhöhen. Exhaust gas turbochargers are increasingly used to increase performance in automotive internal combustion engines. This happens more frequently with the aim to reduce and the combustion engine with the same or even increased performance in size and weight at the same time the consumption and thus in this respect to reduce in view of increasingly stringent legal requirements, the CO ₂ emissions. The operating principle is to use the energy contained in the exhaust gas flow to increase the pressure in the intake tract of the engine and thus to better fill the combustion chamber with air-oxygen and thus implement more fuel, gasoline or diesel, per combustion process, so to increase the performance of the internal combustion engine.

Dazu weist der Abgasturbolader eine im Abgastrakt des Verbrennungsmotors angeordnete Abgasturbine, einen im Ansaugtrakt angeordneten Frischluftverdichter und ein dazwischen angeordnetes Läuferlager auf. Die Abgasturbine weist ein Turbinengehäuse und ein darin angeordnetes, durch den Abgasmassenstrom angetriebenes Turbinenlaufrad auf. Der Frischluftverdichter weist ein Verdichtergehäuse und ein darin angeordnetes, einen Ladedruck aufbauendes Verdichterlaufrad auf. Das Turbinenlaufrad und das Verdichterlaufrad sind auf den sich gegenüberliegenden Enden einer gemeinsamen Welle, der sogenannten Läuferwelle, drehfest angeordnet und bilden so den sogenannten Turboladerläufer. Die Läuferwelle erstreckt sich axial zwischen Turbinenlaufrad und Verdichterlaufrad durch das zwischen Abgasturbine und Frischluftverdichter angeordnete Läuferlager und ist in diesem, in Bezug auf die Läuferwellenachse, radial und axial drehgelagert. Gemäß diesem Aufbau treibt das vom Abgasmassenstrom angetriebene Turbinenlaufrad über die Läuferwelle das Verdichterlaufrad an, wodurch der Druck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors, bezogen auf den Frischluftmassentrom hinter dem Frischluftverdichter, erhöht und dadurch eine bessere Befüllung des Brennraumes mit Luft-Sauerstoff bewirkt wird. For this purpose, the exhaust gas turbocharger has an exhaust gas turbine arranged in the exhaust tract of the internal combustion engine, a fresh air compressor arranged in the intake tract and a rotor bearing arranged therebetween. The exhaust gas turbine has a turbine housing and a turbine runner, which is arranged therein and driven by the exhaust gas mass flow. The fresh air compressor has a compressor housing and a compressor impeller arranged therein, which builds up a boost pressure. The turbine runner and the compressor runner are arranged on the opposite ends of a common shaft, the so-called rotor shaft, rotatably and thus form the so-called turbocharger rotor. The rotor shaft extends axially between the turbine runner and the compressor runner through the rotor bearing arranged between the exhaust gas turbine and the fresh air compressor and is radially and axially rotatably mounted therein, with respect to the rotor shaft axis. According to this construction, the turbine runner driven by the exhaust gas mass flow drives the compressor runner via the rotor shaft, whereby the pressure in the intake tract of the internal combustion engine, based on the fresh air mass flow behind the fresh air compressor, is increased and thereby a better filling of the combustion space with air oxygen is effected.

1 zeigt schematisiert einen Abgasturbolader 1 in Schnitt-Darstellung, der eine Abgasturbine 20, einen Frischluftverdichter 30 und ein Läuferlager 40 umfasst. Die Abgasturbine 20 ist mit einem Wastegate-Ventil 29 ausgestattet und der Abgasmassestrom AM ist mit Pfeilen angedeutet. Der Frischluftverdichter 30 weist ein Schub-Umluftventil 39 auf und der Frischluft-Massestrom FM ist ebenfalls mit Pfeilen angedeutet. Der sogenannte Turboladerläufer 10 des Abgasturboladers 1 besteht aus dem Turbinenlaufrad 12, dem Verdichterlaufrad 13 sowie der Läuferwelle 14. Der Turboladerläufer 10 rotiert im Betrieb um die Läuferdrehachse 15 der Läuferwelle 14. Die Läuferdrehachse 15 kennzeichnet gleichzeitig die Turboladerachse 2 beide sind durch die eingezeichnete Mittellinie dargestellt und kennzeichnen die axiale Ausrichtung des Abgasturboladers 1. Der Turboladerläufer 10 ist mit seiner Läuferwelle 14 mittels zweier Radiallager 42 und einer Axiallagerscheibe 43 gelagert. Sowohl die Radiallager 42 als auch die Axiallagerscheibe 43 werden über Ölversorgungskanäle mit Schmiermittel versorgt. 1 schematically shows an exhaust gas turbocharger 1 in section illustration of an exhaust gas turbine 20 , a fresh air compressor 30 and a runner camp 40 includes. The exhaust gas turbine 20 is with a wastegate valve 29 equipped and the exhaust gas mass flow AM is indicated by arrows. The fresh air compressor 30 has a thrust recirculation valve 39 on and the fresh air mass flow FM is also indicated by arrows. The so-called turbocharger rotor 10 the exhaust gas turbocharger 1 consists of the turbine wheel 12 , the compressor impeller 13 as well as the rotor shaft 14 , The turbocharger rotor 10 rotates during operation around the rotor axis of rotation 15 the rotor shaft 14 , The rotor axis of rotation 15 identifies the turbocharger axis at the same time 2 both are represented by the drawn center line and indicate the axial orientation of the exhaust gas turbocharger 1 , The turbocharger rotor 10 is with his runner shaft 14 by means of two radial bearings 42 and a thrust washer 43 stored. Both the radial bearings 42 as well as the thrust washer 43 are supplied with lubricant via oil supply channels.

In der Regel weist ein gebräuchlicher Abgasturbolader 1, wie in 1 dargestellt, einen mehrteiligen Aufbau auf. Dabei sind eine im Abgastrakt des Verbrennungsmotors anordenbares Turbinengehäuse 21, ein im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors anordenbares Verdichtergehäuse 31 und zwischen Turbinengehäuse 21 und Verdichtergehäuse 31 ein Lagergehäuse 41 auf einer gemeinsamen Turboladerachse 2 nebeneinander angeordnet und montagetechnisch miteinander verbunden. Eine weitere Baueinheit des Abgasturboladers 1 stellt der Turboladerläufer 10 dar, der eine Läuferwelle 14, ein in dem Turbinengehäuse 21 angeordnetes Turbinenlaufrad 12 mit einer Laufradbeschaufelung und ein in dem Verdichtergehäuse 31 angeordnetes Verdichterlaufrad 13 mit einer Laufradbeschaufelung aufweist. Das Turbinenlaufrad 12 und das Verdichterlaufrad 13 sind auf den sich gegenüberliegenden Enden der gemeinsamen Läuferwelle 14 angeordnet und mit diesen drehfest verbunden. Die Läuferwelle 14 erstreckt sich in Richtung der Turboladerachse 2 axial durch das Lagergehäuse 41 und ist in diesem axial und radial um seine Längsachse, die Läuferdrehachse 15, drehgelagert, wobei die Läuferdrehachse 15 in der Turboladerachse 2 liegt, also mit dieser zusammenfällt. In general, a common exhaust gas turbocharger has 1 , as in 1 shown, a multi-part construction. In this case, a turbine housing can be arranged in the exhaust tract of the internal combustion engine 21 , A can be arranged in the intake tract of the internal combustion engine compressor housing 31 and between turbine housing 21 and compressor housing 31 a bearing housing 41 on a common turbocharger axle 2 arranged side by side and connected to each other montagetechnisch. Another unit of the exhaust gas turbocharger 1 represents the turbocharger rotor 10 which is a rotor shaft 14 , one in the turbine housing 21 arranged turbine wheel 12 with an impeller blading and in the compressor housing 31 arranged compressor impeller 13 having an impeller blading. The turbine wheel 12 and the compressor impeller 13 are on the opposite ends of the common rotor shaft 14 arranged and rotatably connected with these. The rotor shaft 14 extends in the direction of the turbocharger axis 2 axially through the bearing housing 41 and is in this axially and radially about its longitudinal axis, the rotor axis of rotation 15 , rotatably mounted, wherein the rotor axis of rotation 15 in the turbocharger axis 2 lies, so coincides with this.

Das Lagergehäuse 41 ist axial zwischen dem Turbinengehäuse 21 und dem Verdichtergehäuse 31 angeordnet. Im Lagergehäuse 41 ist die Läuferwelle 14 des Turboladerläufers 10 sowie die erforderliche Lageranordnung zur Axiallagerung und zur Drehlagerung der Läuferwelle 14 aufgenommen. Die Lageranordnung besteht in der Regel aus zwei in axialem Abstand zueinander angeordneten Radiallagern 42 zur Drehlagerung und einer Axiallagerscheibe 43 zur Abstützung von im Betreib auf die Läuferwelle 14 wirkenden Axialkräften. The bearing housing 41 is axial between the turbine housing 21 and the compressor housing 31 arranged. In the bearing housing 41 is the rotor shaft 14 of the turbocharger rotor 10 and the required bearing arrangement for axial bearing and for pivotal mounting of the rotor shaft 14 added. The bearing assembly is usually made of two axially spaced radial bearings 42 for rotary bearing and a thrust washer 43 for supporting in operation on the rotor shaft 14 acting axial forces.

Auf der, der Abgasturbine 20 zugewandten Seite des Lagergehäuses 41 ist ein Turbinengehäuse-Anschlussflansch 45 vorgesehen, an dem das Turbinengehäuse 21 am Lagergehäuse 41 angeschlossen ist. Weiterhin ist auf dieser Seite des Lagergehäuses 41 zwischen Turbinengehäuse 21 und Lagergehäuse 41 ein sogenannter Hitzeschild 50 angeordnet, der die dem Turbinengehäuse 21 zugewandte Gehäusewand des Lagergehäuses 41, die auch als Lagerschild 46 bezeichnet wird, sowie die Lagerkomponenten im Lagergehäuse 41 abdeckt und so gegen die hohen Abgastemperaturen, bis über 1000°C, in der Abgasturbine 20 abschirmt. Der genannte Hitzeschild 50 ist in der Regel als Blech-Formteil in Scheibenform, Tellerform oder Topfform ausgebildet, ist in bestimmtem, geringem Abstand zum Lagerschild 46 angeordnet und ist zumindest bereichsweise einseitig den hohen Abgastemperaturen ausgesetzt. On the, the exhaust gas turbine 20 facing side of the bearing housing 41 is a turbine housing flange 45 provided on which the turbine housing 21 on the bearing housing 41 connected. Furthermore, on this side of the bearing housing 41 between turbine housing 21 and bearing housing 41 a so-called heat shield 50 arranged, which is the turbine housing 21 facing housing wall of the bearing housing 41 which also serves as a bearing shield 46 is referred to, and the bearing components in the bearing housing 41 covering and so against the high exhaust gas temperatures, up to over 1000 ° C, in the exhaust gas turbine 20 shields. The named heat shield 50 is usually designed as a sheet-shaped part in disc shape, plate shape or cup shape, is in certain, small distance from the bearing plate 46 arranged and at least partially exposed on one side the high exhaust gas temperatures.

Ein Beispiel für einen solchen Hitzeschild ist Beispielsweise im Dokument DE 10 2007 057 309 dargestellt. Eine erhöhte Temperaturbelastung tritt insbesondere dann auf, wenn der Hitzeschild gleichzeitig zumindest zum Teil als Turbinengehäuserückwand und als solche zur Führung des Abgasstromes dient, wie dies beispielsweise im Dokument DE 10 2009 056 632 A1 offenbart ist. Dort ist eine sogenannte Radial-Axial-Abgasturbine offenbart, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Abgas nicht ausschließlich senkrecht zur Turboladerachse, also in radialer Richtung, sondern mit einer axialen Komponente auf das entsprechend ausgelegte Radial-Axial-Turbinenlaufrad geführt wird. Die Richtung in der der Abgasmassenstrom auf die Beschaufelung des Turbinenlaufrades trifft, wird dabei durch ein Leitelement bestimmt, welches wenigstens einen Teil der geneigten Rückwand des Turbinengehäuses bildet und gleichzeitig als Hitzeschild wirkt. An example of such a heat shield is for example in the document DE 10 2007 057 309 shown. An increased temperature load occurs in particular when the heat shield is used at least partly as a turbine housing rear wall and as such for guiding the exhaust gas flow, as for example in the document DE 10 2009 056 632 A1 is disclosed. There, a so-called radial-axial exhaust gas turbine is disclosed, which is characterized in that the exhaust gas is not guided exclusively perpendicular to the turbocharger axis, ie in the radial direction, but with an axial component on the correspondingly designed radial-axial turbine wheel. The direction in which the exhaust gas mass flow meets the blading of the turbine impeller is determined by a guide element which forms at least part of the inclined rear wall of the turbine housing and at the same time acts as a heat shield.

Die Anordnung des Hitzeschildes 50 in bestimmtem, wenn auch aus platzgründen möglichst geringem Abstand zum Lagerschild 46 des Lagergehäuses 41 ergibt ein Luftpolster zwischen Hitzeschild 50 und Lagerschild 46, das als zusätzliche Isolierschicht gegen die hohen Abgastemperaturen im Turbinengehäuse 21 wirkt. Ein direkter Kontakt zwischen Hitzeschild 50 und Lagerschild 46 und damit die Ausbildung von Wärmebrücken soll möglichst vermieden werden. The arrangement of the heat shield 50 in certain, if for space reasons the smallest possible distance to the bearing plate 46 of the bearing housing 41 gives an air cushion between heat shield 50 and end shield 46 , as an additional insulating layer against the high exhaust gas temperatures in the turbine housing 21 acts. A direct contact between heat shield 50 and end shield 46 and thus the formation of thermal bridges should be avoided as much as possible.

Zur Befestigung in seiner Position, in möglichst geringem Abstand zum Lagerschild 46 des Lagergehäuses 41 wird der Hitzeschild 50 deshalb in der Regel an seinem radial äußeren Rand im Bereich des Turbinengehäuse-Anschlussflansches 45 zwischen Lagergehäuse 41 und Turbinengehäuse 21 eingeklemmt. For fixing in its position, as close as possible to the end shield 46 of the bearing housing 41 becomes the heat shield 50 therefore usually at its radially outer edge in the region of the turbine housing connecting flange 45 between bearing housing 41 and turbine housing 21 trapped.

Eine weitere, weit aufwändigere und wegen dem permanenten materialschlüssigen Kontakt zwischen Hitzeschild und Lagerschild wärmeleittechnisch nachteilige Befestigung des Hitzeschildes ist in Dokument DE 30 23 009 A1 offenbart. Dort weist in einem Beispiel der als Ringblech ausgebildete Hitzeschild Einbuchtungen auf und ist an diesen Stellen durch Punktschweißung mit dem Lagerschild verbunden. Diese Punktschweißstellen stellen dabei durch die materialschlüssige Verbindung im negativen Sinne sehr effektive Wärmebrücken dar. Another, far more complex and due to the permanent material-locking contact between the heat shield and bearing plate thermothermally disadvantageous attachment of the heat shield is in document DE 30 23 009 A1 disclosed. There, in one example, the heat shield formed as a ring plate indentations and is connected at these points by spot welding to the bearing plate. These spot welds represent very effective thermal bridges through the material-locking connection in the negative sense.

Andererseits besteht bei lediglich im Randbereich festgeklemmten Hitzeschilden, insbesondere beim Einsatz mit Radial-Axial-Abgasturbinen, die Gefahr, dass sich der Hitzeschild im Betrieb verzieht. Insbesondere durch den sich ausbildenden Wärmegradient zwischen seiner dem heißen Abgasmassenstrom zugewandten Seite und der dem Lagerschild zugewandten Seite, verzieht sich der Hitzeschild in Richtung Lagerschild und kommt im ungünstigen Fall mit diesem in Berührung. So können sich im Betrieb unerwünschte Wärmebrücken ausbilden, was zu übermäßig erhöhten Temperaturen im Lagergehäuse und in der Folge zum Versagen der Lagerung des Turboladerläufers führen kann. On the other hand, in the case of heat shields clamped only in the edge region, in particular when used with radial-axial exhaust gas turbines, there is the risk that the heat shield warps during operation. In particular, by the forming heat gradient between its side facing the hot exhaust gas mass flow side and the side facing the bearing plate, the heat shield warps in the direction of the bearing plate and comes in the worst case with this in touch. Thus, undesired thermal bridges can form during operation, which can lead to excessively elevated temperatures in the bearing housing and, as a consequence, failure of the bearing of the turbocharger rotor.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hitzeschild für ein Lagergehäuse eines Abgasturboladers anzugeben, insbesondere für einen Abgasturbolader mit Radial-Axial-Abgasturbine, bei dem der Abstand zum Lagerschild auch im Betrieb sicher gewährleistet werden kann und die Ausbildung von Wärmebrücken durch Berührungen minimiert ist. The present invention is therefore an object of the invention to provide a heat shield for a bearing housing of an exhaust gas turbocharger, in particular for an exhaust gas turbocharger with radial-axial exhaust gas turbine, in which the distance to the bearing plate can be safely ensured during operation and minimizes the formation of thermal bridges by touching is.

Diese Aufgabe wird durch einen Abgasturbolader mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sofern sie sich nicht als Alternativen gegenseitig ausschließen, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by an exhaust gas turbocharger with the features according to claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the subject invention, which can be used individually or in combination with each other, unless they exclude each other as alternatives are the subject of the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Abgasturbolader weist ein Turbinengehäuse, ein Verdichtergehäuse und ein Lagergehäuse mit einem das Lagergehäuse zum Turbinengehäuse hin begrenzenden Lagerschild auf. Zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse ist ein Hitzeschild mit definiertem Normalabstand zum Lagerschild angeordnet, der in seinem radialen Randbereich zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse festgeklemmt ist. Der Hitzeschild und dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Gewährleistung eines minimalen Abstands zwischen Lagerschild und Hitzeschild im Betrieb, ein oder mehrere Abstandshalter zwischen Lagerschild und Hitzeschild angeordnet sind, die so geformt sind, dass sie lediglich jeweils nur eine auf eine Berührungsfläche der Abstandshalter begrenzte Berührung zwischen Abstandshalter und Lagerschild oder Hitzeschild zulassen. So kann bei wärmebedingtem Verzug des Hitzeschildes lediglich über die Abstandshalter jeweils eine auf die Berührungsfläche der Abstandshalter begrenzte Berührung zwischen Hitzeschild und Lagerschild auftreten. Zugleich kann der Hitzeschild nur so weit aus seiner Position Richtung Lagerschild abweichen, bis er mit den Abstandshaltern zum Anschlag kommt. Es versteht sich, dass sowohl mehrere Abstandshalter auf einem Teilkreis in bestimmtem Radius, zum Beispiel in äquidistantem Abstand zueinander, als auch auf mehrere Teilkreise mit unterschiedlichem Radius verteilt angeordnet werden können, so dass der Hitzeschild gleichmäßig über seine Fläche am Lagerschild abgestützt werden kann. The exhaust gas turbocharger according to the invention has a turbine housing, a compressor housing and a bearing housing with a bearing housing which limits the bearing housing towards the turbine housing. Between the turbine housing and bearing housing, a heat shield with a defined normal distance to the bearing plate is arranged, which is clamped in its radial edge region between the turbine housing and the bearing housing. The heat shield and characterized in that, to ensure a minimum distance between the bearing plate and heat shield in operation, one or more spacers between the bearing plate and heat shield are arranged, which are shaped so that they only limited to a contact surface of the spacer contact between Allow spacer and end shield or heat shield. Thus, in heat-related delay of the heat shield only on the spacers each limited to the contact surface of the spacer contact between the heat shield and bearing plate occur. At the same time the heat shield can only so far from its position towards the bearing plate deviate until he comes to the stop with the spacers. It is understood that both a plurality of spacers on a pitch circle in a certain radius, for example, at an equidistant distance from each other, as well as several pitch circles with different radius can be distributed so that the heat shield can be supported evenly over its surface on the bearing plate.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Abgasturboladers liegen darin, dass die Wärmeleitung zwischen Hitzeschild und Lagerschild in allen Betriebsbereichen des Abgasturboladers reduziert ist und so eine Überhitzung des Läuferlagers sicher vermieden werden kann. Zusätzlich wird, im Falle eines strömungsführenden Hitzeschildes, die Positionierung und Ausrichtung des Hitzeschildes gegenüber dem Turbinenlaufrad und somit eine definierte Anströmung der Beschaufelung des Turbinenlaufrades in allen Betriebsbereichen des Abgasturboladers besser gewährleistet, wodurch Leistungsverluste minimiert sind. The advantages of the exhaust gas turbocharger according to the invention are that the heat conduction between the heat shield and bearing plate is reduced in all operating ranges of the exhaust gas turbocharger and thus overheating of the rotor bearing can be safely avoided. In addition, in the case of a flow-guiding heat shield, the positioning and alignment of the heat shield with respect to the turbine runner and thus a defined flow of the blading of the turbine runner is better ensured in all operating ranges of the exhaust gas turbocharger, whereby power losses are minimized.

Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsfläche zwischen Abstandshalter und Lagerschild oder Hitzeschild auf eine punktförmige oder linienförmige Berührung begrenzt ist. Dadurch wird die Berührungsfläche zwischen Hitzeschild und Lagerschild im Falle des wärmebedingten Verzugs des Hitzeschildes und somit die Wärmeübertragung vom Hitzeschild auf das Läuferlager weiter reduziert. An advantageous embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the invention is characterized in that the contact surface between the spacer and bearing plate or heat shield is limited to a point-like or linear contact. As a result, the contact surface between the heat shield and bearing plate in the case of heat-induced distortion of the heat shield and thus the heat transfer from the heat shield to the rotor bearing is further reduced.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Abgasturbolader dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Abstandshalter, über die sie sich zwischen Hitzeschild und Lagerschild erstrecken, kleiner ist als der vorgesehene Normalabstand zwischen Hitzeschild und Lagerschild an der jeweiligen Position des Abstandshalters, so dass bei Normalabstand des Hitzeschildes vom Lagerschild keine Berührung zwischen Abstandshalter und Lagerschild oder Hitzeschild gegeben ist. Ohne einen wärmebedingten Verzug des Hitzeschildes in Richtung des Lagerschildes kommt es also nicht zur Berührung zwischen Abstandshalter und Lagerschild oder Hitzeschild. Dies hat den Vorteil, dass solange kein Verzug des Hitzeschildes in Richtung des Lagerschildes auftritt auch die minimale Punktberührung oder Linienberührung zwischen den Abstandshaltern und jeweils dem Lagerschild oder dem Hitzeschild (je nachdem ob die Abstandshalter auf dem Hitzeschild oder dem Lagerschild angeordnet sind) nicht gegeben ist. In a further advantageous embodiment, the exhaust gas turbocharger according to the invention is characterized in that the height of the spacers over which they extend between the heat shield and bearing plate is smaller than the provided normal distance between the heat shield and bearing plate at the respective position of the spacer, so that at normal distance of the Heat shield from bearing plate no contact between spacer and bearing plate or heat shield is given. Without a heat-related delay of the heat shield in the direction of the bearing plate so it comes not to contact between spacer and end shield or heat shield. This has the advantage that as long as no distortion of the heat shield in the direction of the bearing plate also occurs the minimum point contact or line contact between the spacers and the bearing plate or the heat shield (depending on whether the spacers are arranged on the heat shield or the bearing plate) is not given ,

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers ist die Abgasturbine als Radial-Axial-Abgasturbine ausgebildet und der Hitzeschild ist gleichzeitig als strömungsführende Rückwand des Turbinengehäuses zur Führung des Abgasmassenstromes ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass durch die Abstandshalter die Positionsabweichung des strömungsführenden Hitzeschildes im Betrieb minimiert ist und Strömungsverluste vermieden werden können. In a further embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the invention, the exhaust gas turbine is designed as a radial-axial exhaust gas turbine and the heat shield is simultaneously designed as a flow-guiding rear wall of the turbine housing for guiding the exhaust gas mass flow. This has the advantage that the positional deviation of the flow-guiding heat shield during operation is minimized by the spacers and flow losses can be avoided.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Abgasturboladers ergeben sich weiterhin dadurch, dass die Abstandshalter am Lageschild angeordnet und an diesem ausgebildet oder mit diesem montagetechnisch verbunden sind oder dadurch dass die Abstandshalter am Hitzeschild angeordnet und an diesem ausgebildet oder mit diesem montagetechnisch verbunden sind oder sowohl am Lagerschild als auch am Hitzeschild angeordnet und an diesen ausgebildet oder mit diesen montagetechnisch verbunden sind. Die Abstandshalter können dabei beispielsweise ausgebildet sein durch stehenlassen kuppelförmiger, pyramidenförmiger oder kegelförmiger Erhabenheiten mit runder oder länglicher Grundform, bei der Oberflächenbearbeitung des Lagerschildes oder des Hitzeschildes in der Herstellung. Die Abstandshalter können jedoch auch nachträglich, als separate Teile mit entsprechender Geometrie, beispielsweise durch Schweißen, Löten, Nieten oder Kleben mit dem Lagerschild oder dem Hitzeschild montagetechnisch verbunden werden. Dies hat den Vorteil, dass die Abstandshalter sowohl im Betrieb des Abgasturboladers als auch bereits vor und bei der Montage des Abgasturboladers, in ihrer Position und Verteilung über die Fläche zwischen Hitzeschild und Lagerschild, fixiert sind. Eine separate Positioniervorrichtung oder Haltevorrichtung zwischen Lagerschild und Hitzeschild wird dadurch überflüssig. Lösungen, die auf einer Anordnung, Positionierung oder Fixierung separater Abstandshalter, mittels zwischen Hitzeschild und Lagerschild angeordneter Scheiben oder Sterne oder ähnlicher Gebilde beruhen, sollen dadurch jedoch nicht prinzipiell ausgeschlossen sein. Advantageous embodiments of the exhaust gas turbocharger also result from the fact that the spacers are arranged on the bearing plate and formed thereon or connected to this montagetechnisch or in that the spacers are arranged on the heat shield and formed on this or montageetechnisch connected to this or both on the bearing plate and on Arranged heat shield and formed on this or connected to this assembly technology. The spacers can be formed, for example, by standing dome-shaped, pyramidal or conical sublime with round or elongated basic shape, in the surface treatment of the bearing plate or the heat shield in the production. However, the spacers can also be subsequently connected as separate parts with appropriate geometry, for example by welding, soldering, riveting or gluing with the bearing plate or the heat shield assembly technology. This has the advantage that the spacers are fixed both in the operation of the exhaust gas turbocharger and before and during the assembly of the exhaust gas turbocharger, in their position and distribution over the surface between the heat shield and bearing plate. A separate positioning or holding device between bearing plate and heat shield is thereby superfluous. Solutions that are based on an arrangement, positioning or fixation of separate spacers, arranged by means of heat shield and bearing plate discs or stars or similar structures, but this should not be excluded in principle.

In einer weiteren Ausführung des Abgasturboladers ist das Hitzeschild als ein Blechformteil ausgebildet. Dies eröffnet die Möglichkeit die Abstandshalter als Ausformung oder Prägung im Blechformteil, beispielsweise im Tiefziehprozess oder Prägeprozess bei der Herstellung des Hitzeschildes, in einem Zuge am Hitzeschild auszubilden. Dies stellt eine besonders einfache und somit auch kostengünstige Bereitstellung und Anordnung der Abstandshalter dar und kann gleichzeitig zur Versteifung des Hitzeschildes und somit zur weiteren Verringerung der Neigung zum temperaturabhängigen Verzug beitragen. In a further embodiment of the exhaust gas turbocharger, the heat shield is designed as a sheet-metal shaped part. This opens up the possibility of forming the spacers as a molding or embossing in the sheet metal part, for example in the deep-drawing process or embossing process in the production of the heat shield, in one go on the heat shield. This represents a particularly simple and thus cost-effective provision and arrangement of the spacers and can simultaneously contribute to the stiffening of the heat shield and thus to further reduce the tendency to temperature-dependent delay.

In einer anderen Ausführung des Abgasturbolader mit nachträglich montagetechnisch mit dem jeweiligen Lagerschild oder Hitzeschild verbundenen Abstandshaltern, können die Abstandshalter aus einem Material bestehen, das einen niedrigeren Wärmeleitkoeffizient als der Werkstoffe des Hitzeschildes oder des Lagerschildes aufweist. Solche Abstandshalter können beispielsweise aus Keramik oder Oxidkeramik bestehen. Eine entsprechende Verbindungstechnik wählt der Fachmann in Abhängigkeit von den beteiligten Werkstoffen. Dies hat den Vorteil, dass auch bei Berührung zwischen den Abstandshalten ein weiter verringerter Wärmeübergang zwischen Hitzeschild und Lagerschild gewährleistet werden kann. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert. In another embodiment of the exhaust gas turbocharger with subsequently mounting technology associated with the respective bearing plate or heat shield spacers, the spacers may consist of a material having a lower Wärmeleitkoeffizient than the materials of the heat shield or the bearing plate has. Such spacers may for example consist of ceramic or oxide ceramic. The expert selects a suitable connection technique depending on the materials involved. This has the advantage that even with contact between the spacers a further reduced heat transfer between heat shield and bearing plate can be ensured. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings in the drawing.

Es zeigen: Show it:

1 Einen Abgasturbolader mit den wesentlichen Komponenten, in vereinfachter schematischer Schnitt-Darstellung; 1 An exhaust gas turbocharger with the essential components, in a simplified schematic sectional view;

2 ein Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführung des Abgasturboladers zur Veranschaulichung der Anordnung eines Hitzeschildes zwischen Lagergehäuse und Turbinengehäuse; 2 a partial section of an embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the invention for illustrating the arrangement of a heat shield between the bearing housing and the turbine housing;

3 einen vergrößerten Teilschnitt der oberen Lagergehäusehälfte mit Hitzeschild; 3 an enlarged partial section of the upper bearing housing half with heat shield;

3a einen vergrößerten Teilschnitt der oberen Hälfte des Hitzeschildes zur Veranschaulichung einer Ausführung der Abstandshalter am Hitzeschild; 3a an enlarged partial section of the upper half of the heat shield for illustrating an embodiment of the spacers on the heat shield;

4 einen vergrößerten Teilschnitt der oberen Lagergehäusehälfte mit Hitzeschild mit unterschiedlichen Abstandshaltern; 4 an enlarged partial section of the upper bearing housing half with heat shield with different spacers;

5 einen vergrößerten Teilschnitt der oberen Lagergehäusehälfte mit Hitzeschild mit Abstandshaltern am Lagerschild und 5 an enlarged partial section of the upper bearing housing half with heat shield with spacers on the bearing plate and

6 einen Ausschnitt des Hitzeschildes in Frontansicht, zur Veranschaulichung unterschiedlicher Geometrie und Anordnung von Abstandshaltern. 6 a section of the heat shield in front view, illustrating different geometry and arrangement of spacers.

Funktions- und Benennungsgleiche Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Function and designation same parts are designated in the figures with the same reference numerals.

1 zeigt einen Abgasturbolader mit den wesentlichen Komponenten, in vereinfachter schematischer Schnitt-Darstellung, zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus und der Funktion, wie einleitend beschrieben. 1 shows an exhaust gas turbocharger with the essential components, in a simplified schematic sectional view, to explain the basic structure and function, as described in the introduction.

2 zeigt ein Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführung des Abgasturboladers zur Veranschaulichung der Anordnung eines Hitzeschildes 50 zwischen Lagergehäuse 41 und Turbinengehäuse 21. Auf die Darstellung des Frischluftverdichters wurde hierbei verzichtet. Bei der in der 2 dargestellten Ausführung der Abgasturbine 20 handelt es sich um eine sogenannte Radial-Axial-Turbine bei der der Hitzeschild 50 zugleich eine strömungsführende Funktion übernimmt. Der Hitzeschild leitet den Abgasstrom in schräg zur Turboladerachse 2 verlaufenden Richtung, also mit einer axialen und einer radialen Richtungs-Komponente auf das Turbinenlaufrad 12. Das Turbinenlaufrad 12 ist mit der Läuferwelle 14 verbunden, die mittels der Radiallager 42 im Lagergehäuse 41 drehgelagert ist. Zur Abschirmung des Lagerschildes 46 gegenüber der Abgasturbine 20 ist ein Hitzeschild 50 angeordnet, das in seinem radialen Randbereich zwischen dem Turbinengehäuse-Anschlussflansch 45 und dem Turbinengehäuse 21 eingespannt ist. Der Hitzeschild 50 weist auf seiner dem Lagerschild zugewandten Seite Abstandshalter 55 auf, die einen Mindestabstand zwischen Hitzeschild 50 und Lagerschild 46 im Betrieb, auch bei temperaturbedingter Verformung des Hitzeschildes 50 gewährleisten. Die Abstandshalter sind so geformt, dass sie lediglich jeweils nur eine auf eine Berührungsfläche der Abstandshalter begrenzte Berührung zwischen Abstandshalter und Lagerschild oder Hitzeschild zulassen. 2 shows a partial section of an embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the invention for illustrating the arrangement of a heat shield 50 between bearing housing 41 and turbine housing 21 , On the presentation of the fresh air compressor was omitted here. When in the 2 illustrated embodiment of the exhaust gas turbine 20 it is a so-called radial-axial turbine in which the heat shield 50 at the same time assumes a flow-bearing function. The heat shield directs the exhaust flow obliquely to the turbocharger axis 2 extending direction, so with an axial and a radial direction component on the turbine wheel 12 , The turbine wheel 12 is with the rotor shaft 14 connected by means of radial bearings 42 in the bearing housing 41 is rotatably mounted. To shield the end shield 46 opposite the exhaust gas turbine 20 is a heat shield 50 arranged in its radial edge region between the turbine housing connecting flange 45 and the turbine housing 21 is clamped. The heat shield 50 has spacers on its side facing the end plate 55 on that a minimum distance between heat shield 50 and end shield 46 during operation, even with temperature-induced deformation of the heat shield 50 guarantee. The spacers are shaped so that they only allow only one on a contact surface of the spacer limited contact between spacers and end shield or heat shield.

3 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt der oberen Lagergehäusehälfte mit einem Hitzeschild 50, gemäß der Ausführung aus 2. Der Hitzeschild 50 ist hier als Blechformteil ausgeführt und weist Abstandshalter 55a auf, die in dieser Ausführung als Ausformungen im Blech des Hitzeschildes 50 ausgeführt sind. Die Geometrie entspricht einer kegelförmigen oder kuppelförmigen Ausbuchtung in Richtung des Lagerschildes 46, was bei Berührung des Lagerschildes 46 die Berührungsfläche auf eine Punktförmige Berührung begrenzt. 3 shows an enlarged partial section of the upper bearing housing half with a heat shield 50 , according to the execution of 2 , The heat shield 50 is here designed as a sheet metal part and has spacers 55a on, in this embodiment as formations in the sheet metal of the heat shield 50 are executed. The geometry corresponds to a conical or dome-shaped bulge in the direction of the bearing plate 46 What happens when touching the end shield 46 limits the contact area to a point contact.

In 3a ist ein vergrößerter Teilschnitt der oberen Lagergehäusehälfte mit Hitzeschild 50 dargestellt, mit Abstandshaltern 55a wie in 3. Diese gegenüber der 3 weiter vergrößerte Darstellung dient der Erläuterung der maßlichen Verhältnisse der Abstandshalter 55, hier insbesondere eines im Blech des Hitzeschildes ausgeformten Abstandshalters 55a. Relevant sind hierbei der Normalabstand NH des Hitzeschildes 50 vom Lagerschild 46, die Höhe HA des Abstandshalters über die sich der Abstandshalter 55a in Richtung der kürzesten Entfernung zwischen Hitzeschild 50 und Lagerschild 46 erstreckt. Weiterhin ist die Blechdicke DB des Hitzeschildes und der Basisdurchmesser des Abstandshalters DA eingezeichnet. Auch der Fußradius RF in Grund des Abstandshalters 55a und der Randradius RR am Übergang der Hitzeschild-Oberfläche zur Vertiefung des Abstandshalters 55a sind hier als einflussnehmende Größen zu betrachten. In 3a is an enlarged partial section of the upper bearing shell half with heat shield 50 shown with spacers 55a as in 3 , This opposite the 3 further enlarged representation serves to explain the dimensional relationships of the spacers 55 , here in particular a spacer formed in the metal sheet of the heat shield 55a , Relevant here are the normal distance NH of the heat shield 50 from the end shield 46 , the height HA of the spacer over which the spacer 55a towards the shortest distance between heat shield 50 and end shield 46 extends. Furthermore, the sheet thickness DB of the heat shield and the base diameter of the spacer DA is located. Also the foot radius RF in the reason of the spacer 55a and the edge radius RR at the transition of the heat shield surface to the recess of the spacer 55a are to be regarded as influencing factors here.

Die Höhe der Abstandshalter 55a ist so gewählt, dass die Höhe HA der Abstandshalter kleiner ist als der vorgesehene Normalabstand NH zwischen Hitzeschild 50 und Lagerschild 46 an der jeweiligen Position des Abstandshalters 55, so dass bei Normalabstand NH des Hitzeschildes 50 vom Lagerschild 46 keine Berührung zwischen Abstandshalter 55a und Lagerschild 46 gegeben ist. Ein vorteilhaftes Differenzmaß zwischen Normalabstand NH des Hitzeschildes 50 und Höhe HA der Abstandshalter 55a liegt im Bereich zwischen 0,05 und 0,5 mm. Dies gilt selbstverständlich auch für Abstandshalter anderer Ausprägung, die nachträglich separat am Hitzeschild 50 angebracht sind oder auch für Abstandshalter die am Lagerschild 46 ausgebildet oder nachträglich separat angebracht sind. The height of the spacers 55a is chosen so that the height HA of the spacers smaller than the intended normal distance NH between the heat shield 50 and end shield 46 at the respective position of the spacer 55 , so that at normal distance NH of the heat shield 50 from the end shield 46 no contact between spacers 55a and end shield 46 given is. An advantageous difference between normal distance NH of the heat shield 50 and height HA of the spacers 55a lies in the range between 0.05 and 0.5 mm. Of course, this also applies to spacers of other characteristics, which are subsequently separately on the heat shield 50 are attached or for spacers on the bearing plate 46 trained or subsequently attached separately.

Ein vorteilhaftes Verhältnis der Höhe HA der Abstandshalter 55a zur Blechdicke DB des Hitzeschildes 50 liegt im Bereich von 0,5 < HA/DB < 5, denn dieses Verhältnis hat Einfluss auf den maximalen Basisdurchmesser DA der Abstandshalter 55a und somit auf die Größe des Kraters, der sich auf der von dem Lagerschild 46 abgewandten Seite des Hitzeschildes 50 ergibt und der die Strömungsführung des Abgasstromes stören kann. An advantageous ratio of the height HA of the spacers 55a to the sheet thickness DB of the heat shield 50 is in the range of 0.5 <HA / DB <5, because this ratio has an influence on the maximum base diameter DA of the spacers 55a and thus on the size of the crater, which is on the of the bearing shield 46 opposite side of the heat shield 50 results and can disturb the flow control of the exhaust stream.

Der Fußradius RF in der Spitze der Ausformung der Abstandshalter 55a sollte kleiner sein als die 4-fache Blechdicke des Hitzeschildes 50 (RF < 4DB). Der Randradius RR am Übergang der Hitzeschild-Oberfläche zur Vertiefung der Abstandshalter 55a sollte einen sanften Übergang gewährleisten, so dass die Abgasströmung möglichst wenig nachteilig beeinflusst wird und kann als Verhältnis von Randradius RR zu Basisdurchmesser DA der Abstandshalter 55a mit RR/DA >= 0,4 angegeben werden. The foot radius RF in the top of the formation of the spacers 55a should be less than 4 times the sheet thickness of the heat shield 50 (RF <4DB). The edge radius RR at the transition of the heat shield surface to the recess of the spacers 55a should ensure a smooth transition, so that the exhaust gas flow is affected as little as possible adversely and can as a ratio of Randradius RR to base diameter DA of the spacers 55a with RR / DA> = 0.4.

4 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt der oberen Lagergehäusehälfte mit Hitzeschild 50 mit beispielhaft unterschiedlich ausgeführten Abstandshaltern 55b, 55c auf Teilkreisen mit unterschiedliche Radien, also in unterschiedlicher Entfernung von der Turboladerachse 2. Auf dem Teilkreis mit dem mit R1 bezeichneten Radius ist ein Abstandshalter 55b am Lagerschild 46 angeordnet, der mittels eines Montageverfahrens nachträglich befestigt ist. Auf dem Teilkreis mit dem mit R2 bezeichneten Radius ist ein Abstandshalter 55c am Hitzeschild angeordnet, der mittels eines Montageverfahrens nachträglich dort befestigt ist. Die beiden gezeigten Abstandshalter 55b, 55c weisen unterschiedliche Geometrie auf. So ist der Abstandshalter 55b quaderförmig ausgebildet und liegt im Falle der Berührung mit dem Hitzeschild mit seiner begrenzten rechteckigen oder quadratischen Oberfläche am Hitzeschild an. Dagegen ist der Abstandshalter 55c halbkugelförmig oder kuppelförmig ausgebildet und mit seiner flachen Seite am Hitzeschild 50 befestigt. Diese Geometrie gewährleistet im Falle der Berührung mit dem Lagerschild 46 eine lediglich punktförmige Berührung zwischen Abstandshalter 55c und Lagerschild 46. 4 shows an enlarged partial section of the upper bearing housing half with heat shield 50 with exemplarily differently designed spacers 55b . 55c on pitch circles with different radii, so at different distances from the turbocharger axis 2 , On the pitch circle with the radius designated R1 is a spacer 55b on the bearing plate 46 arranged, which is subsequently attached by means of an assembly process. On the pitch circle with the radius designated R2 is a spacer 55c arranged on the heat shield, which is subsequently fixed there by means of an assembly process. The two spacers shown 55b . 55c have different geometry. Such is the spacer 55b formed cuboid and is in the case of contact with the heat shield with its limited rectangular or square surface on the heat shield on. In contrast, the spacer 55c hemispherical or dome-shaped and with its flat side on the heat shield 50 attached. This geometry ensures in case of contact with the end shield 46 a point-only contact between spacers 55c and end shield 46 ,

5 zeigt ebenfalls einen vergrößerten Teilschnitt der oberen Lagergehäusehälfte mit Hitzeschild 50 mit Abstandshaltern 55d und 55e am Lagerschild 46 bzw. am Hitzeschild 50 auf Teilkreisen mit unterschiedlichem Radius. Die Abstandshalter 55d sind am Lagerschild 46 befestigt und weisen jeweils eine kegelförmige Geometrie auf, was bei Berührung mit dem Hitzeschild 50 eine Punktförmige Berührung gewährleistet. Im Unterschied dazu ist der Abstandshalter 55e am Hitzeschild 50 ausgebildet und weist eine längliche in das Hitzeschild eingeformte oder eingeprägte Geometrie mit radialer Ausrichtung und zum Beispiel halbkreisförmigem oder kegelförmigem Querschnitt (in der Figur nicht erkennbar) auf. Dies ergibt eine linienförmige Berührungsfläche bei Berührung mit dem Lagerschild 46 und zugleich eine radiale Versteifung des Hitzeschildes 50. 5 also shows an enlarged partial section of the upper bearing housing half with heat shield 50 with spacers 55d and 55e on the bearing plate 46 or on the heat shield 50 on pitch circles with different radius. The spacers 55d are on the end shield 46 attached and each have a cone-shaped geometry, resulting from contact with the heat shield 50 ensures a point-like contact. In contrast, the spacer 55e at the heat shield 50 formed and has an elongated molded or embossed into the heat shield geometry with radial orientation and, for example, semicircular or conical cross-section (not visible in the figure) on. This results in a linear contact surface in contact with the end shield 46 and at the same time a radial stiffening of the heat shield 50 ,

6 zeigt einen Ausschnitt des Hitzeschildes 50 in Frontansicht, zur Veranschaulichung unterschiedlicher Geometrie und Anordnung von Abstandshaltern. Beispielsweise ist ein kegelförmiger Abstandshalter 55d auf einem Teilkreis mit Radius R1 angeordnet. Ein weiterer, im Hitzeschild 50 ausgebildeter Abstandshalter 55a ist auf einem Teilkreis mit Radius R2 angeordnet. Ein weiterer, im Hitzeschild 50 ausgebildeter länglicher Abstandshalter 55e ist in radialer Ausrichtung auf einem Teilkreis mit Radius R3 angeordnet. Ein weiterer, im Hitzeschild 50 ausgebildeter länglicher Abstandshalter 55f ist in Umfangsrichtung ausgerichtet auf einem Teilkreis mit Radius R4 angeordnet. 6 shows a section of the heat shield 50 in front view, illustrating different geometry and arrangement of spacers. For example, a conical spacer 55d arranged on a pitch circle with radius R1. Another, in the heat shield 50 trained spacer 55a is arranged on a pitch circle with radius R2. Another, in the heat shield 50 formed elongated spacer 55e is arranged in radial alignment on a pitch circle with radius R3. Another, in the heat shield 50 formed elongated spacer 55f is arranged in the circumferential direction aligned on a pitch circle with radius R4.

Es versteht sich, dass bei allen in den 2 bis 6 gezeigten Ausführungen auf den jeweiligen Teilkreisen jeweils mehrere Abstandshalter beispielsweise in äquidistantem Abstand zueinander angeordnet sein können, was aus den Darstellungen nicht erkennbar ist. Als vorteilhaft hat sich eine Anzahl von zumindest 3 und insbesondere zumindest 6 Abstandshaltern erwiesen. Auch die Anordnung von Abstandshaltern unterschiedlicher Ausprägung und Geometrie auf weiteren Teilkreisen in unterschiedlichem Radius, sowohl am Lagerschild 46 und am Hitzeschild 50 oder nur an einem der beiden liegt im Rahmen einer erfindungsgemäßen Ausführung. Die Abstandshalter können dabei beispielsweise ausgebildet sein durch stehenlassen oder aufbringen oder einformen von Erhabenheiten mit rechteckigem, halbkugelförmigem, kuppelförmigem, pyramidenförmigem oder kegelförmigem Querschnitt und runder oder länglicher Grundform. Bei einer länglichen Grundform kann der jeweilige Abstandhalter ausgerichtet sein in Radialrichtung, in Umfangsrichtung oder auch schräg oder spiralförmig mit Komponenten sowohl in Radialrichtung als auch in Umfangsrichtung. It is understood that at all in the 2 to 6 shown embodiments on the respective pitch circles in each case a plurality of spacers, for example, can be arranged at an equidistant distance from each other, which is not apparent from the illustrations. A number of at least 3 and in particular at least 6 spacers have proved to be advantageous. The arrangement of spacers of different characteristics and geometry on other pitch circles in different radius, both on the end shield 46 and on the heat shield 50 or only at one of the two is within the scope of an embodiment of the invention. The spacers may be formed, for example, by standing or applying or molding of sublime with rectangular, hemispherical, dome-shaped, pyramidal or conical cross section and round or elongated basic shape. In an elongated basic shape, the respective spacer can be aligned in the radial direction, in the circumferential direction or also obliquely or helically with components both in the radial direction and in the circumferential direction.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007057309 [0008]
DE 102009056632 A1 [0008]
DE 3023009 A1 [0011]

Claims

Exhaust gas turbocharger comprising a turbine housing, a compressor housing and a bearing housing with the bearing housing to the turbine housing limiting end shield, wherein between turbine housing and bearing housing a heat shield with a defined normal distance to the bearing plate is arranged, which is clamped in its radial edge region between the turbine housing and bearing housing, characterized in that in order to ensure a minimum distance between the bearing shield and heat shield in operation, one or more spacers between the bearing shield and heat shield are arranged which are shaped so that they in each case only a limited to a touch surface of the spacer contact between the spacer and the end shield or heat shield allow.

Exhaust gas turbocharger according to claim 1, characterized in that the contact surface between the spacer and bearing plate or heat shield is limited to a point-like or linear contact.

Exhaust gas turbocharger according to claim 1 or 2, characterized in that the height of the spacers over which they extend between heat shield and end shield, is smaller than the provided normal distance between heat shield and end shield at the respective position of the spacer, so that at normal distance of the heat shield from End shield no contact between spacer and end shield or heat shield is given.

Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the exhaust gas turbine is a radial-axial exhaust gas turbine and the heat shield is simultaneously designed as a flow-guiding rear wall of the turbine housing for guiding the exhaust gas mass flow.

Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spacers are arranged on the bearing plate and / or on the heat shield and in each case formed on the respective bearing plate or heat shield or connected to this montagetechnisch.

Exhaust gas turbocharger according to claim 5, characterized in that the heat shield is a sheet metal shaped part and formed on the heat shield spacers are formed as a molding or embossing in the sheet metal part.

Exhaust gas turbocharger according to claim 5, characterized in that the mounting technically connected to the respective bearing shield or heat shield spacers consist of a material having a lower coefficient of thermal conductivity than the materials of the heat shield or the bearing plate.